Strings, Numbers, Math 31-39

本文为《Java Coding Problems》31-39题，问题涉及String, Number和Math （共39题）。

31. 判断double/float是否有限

问题：浮点运算可能会产生无穷大值Infinity，判断给定double/float是否有限（不是无穷大）。

思路：绝对值小于最大的浮点数，则给定数有限。

代码如下：

public static boolean isFinite(double val) {
    return Math.abs(val) < Double.MAX_VALUE;
}

标准库自带该方法，可修改为：

public static boolean isFinite(double val) {
    return Double.isFinite(val);
}

32. 对两个boolean表达式进行 与/或/异或 操作

问题：对两个boolean表达式进行 与/或/异或 操作。

思路：使用三个操作符，其中与为&&，或为||，异或为^。JDK 8中这三个操作符有对应的方法：Boolean.logicalAnd，Boolean.logicalOr，Boolean.logicalXor。

33. BigInteger转换成long，int

问题：将BigInteger转换成long，int，并在精度丢失时抛出异常。

思路：使用longValueExact方法进行转换，它会在精度丢失时抛出异常。

代码如下：

public static long isFinite(BigInteger val) {
    return val.longValueExact();
}

34. long转换成int

问题：将long转换成int，并在精度丢失时抛出异常。

思路：使用Math.toIntExact。

代码如下：

public static int longToInt(long val) {
    return Math.toIntExact(val);
}

35. 两个整数商的floor值

问题：求两个整数商的floor值，例222/14 = 15.85，floor后为15；-222/14 = -15.85，floor后为-16。

思路：直接用整数除法/，在商为正的情况下，就是答案，在商为负的情况下，如果不整除应该减一。

代码如下：

public static long floorDiv(long x, long y) {
    long r = x / y;
    // 商为负，且不整除
    if ((x ^ y) < 0L && r * y != x) {
        --r;
    }

    return r;
}

标准库中已有该实现，代码可改为：

public static long floorDiv(long x, long y) {
    return Math.floorDiv(x, y);
}

36. 下一个相邻浮点数

问题：已知一个double数，求离它最近的两个浮点数（大于它的和小于它的两个数）。

思路：使用Math.nextDown获取离它最近的较小数，使用Math.nextUp获取离它最近的较大数。

代码如下：

public static Pair<Double, Double> next(double d) {
    double smaller = Math.nextDown(d);
    double bigger = Math.nextUp(d);
    return new Pair(smaller, bigger);
}

37. 两数乘法

问题：两个整数相乘，并在溢出时抛出ArithmeticException异常。

思路：使用Math.multiplyExact方法，它会在溢出时抛出异常。

38. 快速计算浮点式a * b + c

问题：a * b + c类型的式子在矩阵乘法中广泛使用（Fused Multiply Add），计算其值。

思路：部分现代Intel处理器有特殊指令用于快速计算此式，JDK 9中提供了对应优化方法Math.fma。

代码如下：

public static double cal(double a, double b, double c) {
    return Math.fma(a, b, c);
}

39. 紧凑数字格式

问题：数字和紧凑数字格式的相互转换，比如数字55000可以用5,50K表示。

思路：JDK 12中提供了java.text.CompactNumberFormat类可用于此类转换。